肝脏损伤促进RNA分子从小鼠肝脏向肾脏的潜在转移：SLAMseq技术的全新发现

本研究通过SLAMseq（SH-Linked Alkylation for Metabolic RNA sequencing）技术，首次在生理状态下定量揭示了肝脏来源的RNA可转移至肾脏，且在急性肝损伤后转移率提升6倍（5%→34%）。研究人员利用AAV8-TBG-Cre诱导肝细胞特异性表达尿嘧啶磷酸核糖转移酶（UPRT），通过4-硫尿嘧啶（4TU）标记新生RNA，发现肾脏中检测到的标记mRNA具有肝细胞富集特征，而miR-122水平在肝损伤后显著升高。该研究为哺乳动物器官间RNA信号传递提供了直接证据，对理解肝-肾疾病共发病机制具有重要意义。

　　

在生命科学领域，细胞间通讯的分子机制始终是研究热点。虽然植物和低等动物中已确认细胞外RNA（exRNA）介导跨细胞信号传递，但哺乳动物中这一现象是否具有生理功能长期存在争议。既往研究多通过人工过表达单一miRNA（如miR-122或miR-155）来证明RNA转移的可能性，这种还原论方法难以反映真实生理状态。更关键的是，肝脏与肾脏疾病常伴随发生，但其分子关联机制尚未阐明，这成为肝-肾轴研究的重要盲区。

爱丁堡大学的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究，通过创新性结合腺相关病毒（AAV8）介导的肝细胞特异性基因编辑与代谢标记技术，首次全景式描绘了生理状态下肝脏向肾脏的RNA转移图谱。研究采用floxed-stop-UPRT转基因小鼠模型，通过尾静脉注射AAV8-TBG-Cre实现肝细胞特异性表达HA标签的UPRT，随后用4TU标记新生RNA。通过SLAMseq技术检测肾脏组织中的T>C碱基转换率，发现健康状态下5%的肾脏mRNA携带肝源性标记，而扑热息痛诱导的急性肝损伤后该比例骤增至34%。值得注意的是，虽然SLAMseq未检测到标记的小RNA，但肝细胞富集的miR-122在肾组织中的水平随肝损伤显著升高，提示小RNA可能通过其他机制转移。

关键技术方法包括：1）AAV8-TBG-Cre介导的肝细胞特异性UPRT表达系统；2）4TU代谢标记与SLAMseq联用技术；3）扑热息痛（300 mg/kg）诱导的急性肝损伤模型；4）多组学验证（基因组DNA重组检测、RNAseq转录组分析、免疫印迹）；5）定制化生物信息学流程（SLAMDUNK和GRANDSLAM双算法验证）。

AAV8-TBG-Cre诱导肝细胞特异性UPRT表达

通过四种互补方法证实UPRT表达严格限于肝细胞：基因组DNA重组检测显示仅在肝脏发生Cre介导的重组；RNAseq数据中TBG启动子序列仅在肝脏富集；mTmG荧光报告系统显示绿色荧光仅出现于肝细胞；免疫印迹证实HA-UPRT蛋白仅存在于肝脏组织。

4TU有效标记肝细胞RNA

生物素化实验验证4TU成功掺入肝细胞RNA。SLAMseq分析显示肝脏mRNA中T>C转换率显著高于对照组（1.86% vs 0.017%），且标记富集于肝细胞特异性基因（如Alb、Apoa1）。小RNA测序检测到0.21%的T>C转换率，其中miR-122标记显著而内皮细胞富集的miR-126a未标记。

肝损伤增强RNA转移

扑热息痛处理引发大面积肝坏死（血浆ALT升高20倍），此时肾脏中标记mRNA比例从健康状态的4.6%升至34%。值得注意的是，标记mRNA在肾脏中的富集程度与其在肝脏中的表达量呈正相关，且肝细胞标志基因的标记率显著高于其他肝脏细胞类型标志基因。

标记RNA的双重转移机制

通过4sU（4-硫尿苷）对照实验区分出两种转移途径：1）完整RNA分子转移：表现为肝脏富集基因在肾脏中标记率更高；2）解离核苷酸转移：导致高转录活性肾脏基因被普遍标记。通路分析显示，可能完整转移的478个mRNA主要参与RNA转录加工，而肝损伤后特异性转移的3690个mRNA则富集于自噬、线粒体自噬和铁死亡等应激通路。

这项研究开创性地证实了哺乳动物器官间RNA转移的生理学基础，其重要意义体现在三方面：首先，SLAMseq技术的创新应用为exRNA研究提供了定量化研究范式；其次，发现肝损伤可显著增强RNA向肾脏的转移，为理解肝-肾综合征的分子机制提供了新视角；最后，揭示的RNA双重转移机制（完整分子与解离核苷酸）拓展了对细胞间通讯载体多样性的认知。局限性在于尚未阐明转移RNA的生理功能，且小RNA检测灵敏度有待提升。这些发现为开发基于exRNA的器官间对话调控策略奠定了理论基础，未来研究可聚焦于特定转移RNA的功能验证及其在疾病治疗中的潜在应用。